《牛顿第二定律及其应用 知识讲解 基础.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牛顿第二定律及其应用 知识讲解 基础.doc（9页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、物理总复习：牛顿第二定律及其应用编稿：李传安审稿：张金虎【考大年夜纲求】1、理解牛顿第二定律，把持处理动力学两大年夜全然征询题的全然方法；2、理解力学单位制；3、把持验证牛顿第二定律的全然方法，把持实验中图像法的处理方法。【知识搜集】牛顿第二定律内容：物体运动的加速率与所受的合外力成反比，与物体的质量成反比，加速率的倾向与合外力一样。处理动力学两大年夜全然征询题1已经清楚受力情况求运动情况。2已经清楚物体的运动情况，求物体的受力情况。运动力加速率是运动跟力之间联系的纽带跟桥梁【考点梳理】要点一、牛顿第二定律1、牛顿第二定律牛顿第二定律内容：物体运动的加速率与所受的合外力成反比，与物体的质量成反
2、比，加速率的倾向与合外力一样。要点说明：牛顿第二定律的比例式为；表达式为。1N力的物理意思是使质量为m=1kg的物体发生的加速率的力。多少多点特点：1瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时感染法那么，力是加速率发生的全然缘故，加速率与力同时存在、同时变卦、同时毁灭。2矢量性：是一个矢量方程，加速率与力F倾向一样。3独破性：物体受到多少多个力的感染，一个力发生的加速率只与此力有关，与其他力有关。4同体性：指感染于物体上的力使该物体发生加速率。要点二、力学单位制1、全然物理量与全然单位力学中的全然物理量共有三个，分不是质量、时刻、长度；其单位分不是千克、秒、米；其表示的标志分不是kg、s、m。在物理学中，
3、以质量、长度、时刻、电流、热力学温度、发光强度、物质的量共七个物理量作为全然物理量。以它们的单位千克kg、米m、秒s、安培A、开尔文K、坎德拉cd、摩尔mol为全然单位。2、全然单位的选定原那么1全然单位必须存在较高的精确度，同时存在暂时的动摇性与反复性。2必须称心由最少的全然单位构成最多的导出单位。3必须存在相互的独破性。在力学单位制中拔取米、千克、秒作为全然单位，其缘故在于“米是一个空间不雅念；“千克是一个表述质量的单位；而“秒是一个时刻不雅念。三者各自独破，弗成交流。例、关于力学单位制，以下说法精确的选项是Akg、m/s、N是导出单位Bkg、m、s是全然单位C在国际单位制中，质量的单位可
4、以是kg，也可以是gD只需在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是【答案】BD【分析】所谓导出单位，是使用物理公式跟全然单位推导出来的。力学中的全然单位只需三个，即kg、m、s，其他单位根本上由这三个全然单位衍生推导出来的。如“牛顿N是导出单位，即1N=1kgm/s)，因而题中A项差错，B项精确。在国际单位制中，质量的单位只能是kg，C项差错。在牛顿第二定律的表达式中，k=1只需在所有物理量都采用国际单位制时才能成破，D项精确。要点三、验证牛顿运动定律实验情理：采用把持变量法，在所研究的征询题中，有两个以上的参量在发生拖累变卦时，可以把持某个或某些量动摇，只研究其中两个量之间的变卦关系的方法，
5、这也是物理学中研究征询题经常采用的方法。本实验中，研究的参量有、，在验证牛顿第二定律的实验中，可以把持参量肯定，研究与的关系；把持参量肯定，研究与的关系。要点说明：1、求某点瞬时速率：如图求C点的瞬时速率：按照匀变速直线运动的法那么,某段时刻内的平均速率等于该段时刻中间时刻的瞬时速率。2、求加速率：任意两个连续相当的时刻内的位移之差是一恒量。即：1求图2物体的加速率：只需三段，开门见山求，2求图1物体的加速率：给出了四段，为后两段之跟减去前两段之跟，时刻为,假设纸带给出了六段，为后三段之跟减去前三段之跟，时刻为,打算式中确实是除以了。3、对图像的分析：图2：加速率为零时，横截距力为0.1牛，意
6、思是所加砝码重力小于0.1牛，小车不加速率，只需当所加砝码重力大年夜于等于0.1牛时才开始就做匀加速运动，显然直线只是原点的缘故是不平衡摩擦力或平衡的不足。图1：纵截距表示力为零不加砝码时就有加速率，是什么缘故使小车做加速运动呢，显然直线只是原点的缘故是砝码盘的重力构成的。砝码盘的重力多大年夜呢，横截距是力，交点确实是砝码盘的重力约0.08牛。图3：表示不是匀加速了，加速率变小了，缘故是不称心砝码的质量远小于小车的质量。【模典范题】典范一、力、加速率、速率的关系合外力跟加速率之间的关系是瞬时关系，但速率跟加速率不是瞬时关系。同时要留心是加速仍然加速只取决于加速率与速率的倾向，加速率与速率同向时
7、，速率增加，加速率与速率反向时，速率减小。例1、福建卷如图，在竖直破体内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在一致水平线上。假设小滑块第一次由A滑到C，所用的时刻为t1，第二次由C滑到A，所用时刻为t2，小滑块两次的初速率大小一样且运动过程不时沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，那么()At1t2Bt1=t2Ct1t2D无法比较t1、t2的大小【答案】：A【分析】在AB段，按照牛顿第二定律，速率越大年夜，滑块受支持力越小，摩擦力就越小，在BC段，按照牛顿第二定律，速率越大年夜，滑块受支持力越大年夜，摩擦力就越大年夜，由题意知从A运动到C比较从C到A，在AB段速率较大年夜，在BC段
8、速率较小，因而从A到C运动过程受摩擦力较小，用时短，因而A精确。【高清课堂：牛顿第二定律及其应用2例1】例2、用平行于歪面的力F拉着质量为m的物体以速率在光滑歪面上做匀速直线运动。假设拉力逐渐减小，那么在此过程中，物体的运动可以是A加速率跟速率都逐渐减小B加速率越来越大年夜，速率先变小后变大年夜C加速率越来越大年夜，速率越来越小D加速率跟速率都越来越大年夜【答案】BCD【分析】物体匀速运动，F肯定沿歪面向上，按照牛顿第二定律F逐渐减小，加速率越来越大年夜，沿歪面向下，A错。分析物体的初始条件，有两种情况：1、假设沿歪面向下，、同向，越来越大年夜，越来越大年夜，D精确。2、假设沿歪面向上，沿歪面
9、向下，越来越大年夜，越来越小，C精确。当之后，F减小，越来越大年夜，反向增大年夜，B精确。事前，题目中“在此过程中，即拉力减为零的过程中，以后的运动不是此题讨论的范围了。精确的选项是BCD。【总结升华】D选项比较隐蔽，不克不迭总认为物体肯定沿歪面向上沿拉力倾向匀速运动。当多个物理量发生变卦时，要关注减小的物理量，一旦减为零，就会有一些变卦发生。举一反三【变式】2016世界卷一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原本感染在质点上的力不发生修改，那么()A质点速率的倾向总是与该恒力的倾向一样B质点速率的倾向不克不迭够总是与该恒力的倾向垂直C质点加速率的倾向总是与该恒力的倾向一样D质点单位时刻内
10、速率的变卦量总是动摇【答案】BC【分析】由牛顿第二定律，质点的加速率总是与该恒力倾向一样，且加速率恒定，单位时刻内速率的变卦量动摇，但速率的变卦量可以差异，选项C精确，选项D差错；当恒力与速率倾向不在同不时线上时，质点做匀变速曲线运动，速率倾向与恒力倾向纷歧样，但速率倾向不克不迭够总与该恒力倾向垂直，选项B精确；只需当恒力与速率同向，做匀加速直线运动时，速率倾向才与该恒力倾向一样，选项A差错应选BC。典范二、牛顿运动定律分析瞬时加速率征询题分析物体在某一时刻的瞬时加速率，关键是分析瞬时前后的受力情况及运动形状，再由牛顿第二定律求出瞬时加速率。弹性绳或弹簧：其特点是形变量大年夜，形变恢复需要较长
11、时刻，在瞬时征询题中，其弹力的大小屡屡可以看成没来得及发生变卦。素日说轻绳的拉力发生突变，而弹簧的弹力不发生突变。【高清课堂：牛顿第二定律及其应用1例1】例3、如以以下图，两个质量相当的物体用轻弹簧跟轻绳连接起来，当剪断A绳的瞬间1、2两个物体的加速率分不为_、_；用轻绳连接起来，当剪断A绳的瞬间两个物体的加速率分不为_、_。12A12A【答案】2g竖直向下，0；g向下，g向下。【分析】11、2用轻弹簧连接时对2分析：受力分析如图。当剪断A绳前，弹力等于重力，剪断A绳瞬间，弹力动摇，2的合力仍然零，因而。对1分析：受力分析如图。剪断A绳瞬间，受重力跟弹力F，按照牛顿第二定律，因而。倾向竖直向下
12、21、2用轻绳连接时对2分析：当剪断A绳的瞬间，绳对2的拉力瞬间为零，倾向竖直向下对1分析：当剪断A绳的瞬间，两段绳对1的拉力瞬间为零，倾向竖直向下【总结升华】解题时要留心力的瞬时性，加速率与力同时变卦，力变了，加速率就变了。绳的拉力可以突变，而弹簧的弹力不克不迭突变，因为弹簧形变恢复需要较长时刻，因而瞬时弹簧的弹力动摇。举一反三【变式】如图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，全体系统置于水平放置的光滑木板上，并处于运动形状。现将木板沿水平倾向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速率大小分不为、。重力加速率大小为g。那么有A，B，C，D，【答案】C【分析】
13、在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力跟对2的压力并未修改。对1物体受重力跟支持力，,。对2物体受重力跟压力，按照牛顿第二定律典范三、处理动力学的两大年夜全然征询题(1)已经清楚受力情况求运动情况按照牛顿第二定律，已经清楚物体的受力情况，可以求出物体的加速率；再清楚物体的初始条件(即初位置跟初速率)，按照运动学公式，就可以求出物体在任一时刻的速率跟位置，也就求解出物体的运动情况。(2)已经清楚物体的运动情况，求物体的受力情况。按照物体的运动情况，由运动学公式可以求出加速率，再按照牛顿第二定律可判定物体受的合外力，从而求出未知的力，或与力相关的某些物理量。如：动摩擦因数、劲度系数、力的角度等。不论是
14、哪种情况，联系力跟运动的“桥梁是加速率，解题思路可表示如下：受力情况合力运动情况()例4、如以以下图，物体从光滑歪面上的A点由运动开始下滑，通过B点落伍入水平面设通过B点前后速率大小动摇，最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速率传感器测量物体的瞬时速率，下表给出了部分测量数据。求：重力加速率1歪面的倾角；2物体与水平面之间的动摩擦因数；3t0.6s时的瞬时速率。【答案】120.23【分析】按照实验数据，分不求出物体在水平面上跟歪面上的加速率，按照牛顿第二定律跟运动关系式即可求得各物理量。1由前三列数据可知物体在歪面上匀加速下滑时的加速率为，可得：2由后二列数据可知物体在水平面上匀加速滑行时的加速率
15、大小为，可得：0.23由25t1.120.8t，解得t0.1s，即物体在歪面上下滑的时刻为0.5s，那么t0.6s时物体在水平面上，其速率为【总结升华】该题调查了牛顿第二定律的应用。该题命题意图符合新讲义意图，调查了老师猎守信息、分析征询题、处理征询题才能。举一反三【变式】一歪面AB长为10m，倾角为30，一质量为2kg的小物体大小不计从歪面顶端A点由运动开始下滑，如以以下图g取10m/s21假设歪面与物体间的动摩擦因数为0.5，求小物体下滑到歪面底端B点时的速率及所用时刻。2假设给小物体一个沿歪面向下的初速率，恰能沿歪面匀速下滑，那么小物体与歪面间的动摩擦因数是多少多?【答案】13.69m/
16、s5.4s(2)0.58【分析】题中第1征询是清楚物体受力情况求运动情况；第2征询是清楚物体运动情况求受力情况。1以小物块为研究东西停顿受力分析，如以以下图。物块受重力mg、歪面支持力N、摩擦力f，垂直歪面倾向上受力平衡，由平衡条件得：沿歪面倾向上，由牛顿第二定律得：又由以上三式解得小物体下滑到歪面底端B点时的速率：运动时刻：2小物体沿歪面匀速下滑，受力平衡，加速率，有垂直歪面倾向：沿歪面倾向：又解得：【总结升华】关键是求加速率，可以更深入理解加速率确实是“桥梁跟纽带。典范四、处理皮带传动征询题例5、如以以下图，通报带以匀速运动，将质量为m的物体无初速率放在通报带上的A端，物体将被通报带带到B
17、端，已经清楚物体到达B端之前已跟通报带相对运动，已经清楚重力加速率为，物体与通报带间的动摩擦因数为，物体从运动释放到刚相对运动这一过程，求：1、物体受到的摩擦力大小跟倾向2、通报带受到的摩擦力大小跟倾向3、物体加速率的大小跟倾向4、到刚相对运动的时刻5、物体对地的位移6、通报带对地的位移7、物体与通报带的相对位移8、物体在通报带上留下摩擦遗迹的长度9、假设通报带的长度为L，物体匀速运动的时刻10、假设通报带的长度为L，物体从A端运动到B端的总时刻【分析】1、物体相关于通报带向后运动向左，因而物体受到的摩擦力倾向向前向右，为滑动摩擦力，大小：2、通报带受到的摩擦力与物体受到的摩擦力是一对作用劲跟
18、副感染力，大小相当倾向相反，倾向向左。3、物体加速率的倾向与合外力倾向一样，向右，大小：4、到刚相对运动的时刻：与通报带速率相当时相对运动，不再受摩擦力感染，此后做匀速运动5、物体对地的位移：或者：或者按照平均速率求位移：6、通报带对地的位移：通报带做匀速运动可以看出，是物体位移的两倍。因为通报带的速率是物体平均速率的两倍。7、物体与通报带的相对位移：8、物体在通报带上留下摩擦遗迹的长度：物体与通报带的相对位移的长度即为摩擦遗迹的长度9、假设通报带的长度为L，物体匀速运动的时刻：10、假设通报带的长度为L，物体从A端运动到B端的总时刻：【总结升华】此题把皮带传动中的全然征询题罗列在一起，有利于
19、动摇基础知识，也为进一步深入处理较难的皮带传动征询题奠定基础。举一反三【变式】如以以下图，质量为m的物体在水平通报带上由运动释放，通报带由电动机发动，不时保持以速率匀速运动，物体与通报带间的动摩擦因数为，重力加速率为,物体过一会儿能保持与通报带相对运动，关于物体从运动释放到刚相对运动这一过程，以下说法精确的选项是()A物体受到摩擦力倾向向左B通报带受到摩擦力大小为C物体相对空中的位移为D.通报带上留下的摩擦遗迹长度为【答案】BCD典范五、“探究物体的加速率跟力的关系的实验例6、用如图甲所示装置做“探究物体的加速率跟力的关系的实验。实验时保持小车的质量动摇，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用
20、操持计时器跟小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速率。实验时先不挂钩码，反复调解垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，如斯做的目的是。图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹不标出，测出各计乙3.90ABCDE8.7914.7021.60单位：cmOF/Na/ms-2AB丙数点到A点之间的距离，如图乙所示。已经清楚操持计时器接在频率为50Hz的交流电源中间，那么此次实验中小车运动的加速率的测量值a=_m/s2。结果保管两位有效数字实验时修改所挂钩码的质量，分不测量小车在差异外力感染下的加速率。按照测
21、得的多组数据画出a-F关系图线，如图丙所示。此图线的AB段清楚偏离直线，构成此现象的主要缘故可以是。选填以下选项的序号A小车与破体轨道之间存在摩擦B破体轨道倾歪角度过大年夜C所挂钩码的总质量过大年夜D所用小车的质量过大年夜【答案】平衡小车运动中所受的摩擦阻力0.99或1.0C【总结升华】实验中按照纸带打算速率、加速率，按照实验中发生的非标准图像分析缘故，以及按照某个截距交点求呼应数据是高考的抢手。举一反三【变式】甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律的实验，装置如以以下图。两位同学用砝码盘连同砝码的重力作为小车对象受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的阻碍。他们将长木板的一端适当垫高，在
22、不挂砝码盘的情况下，小车可以自由地做_运动。不的，还应称心砝码盘连同砝码的质量m小车的质量M。填“远小于、“远大于或“近似等于接上去，甲同学研究：在保持小车的质量动摇的条件下，其加速率与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力动摇的条件下，小车的加速率与其质量的关系。甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速率a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间尚有4个点未标出，图中数据的单位是cm。012343.868.0512.5917.47图2实验中应用的电源是频率f=50Hz的交变电流。按照以上数据，可以算出小车的加速率m/s2。结果保管三位有效数字乙同学通过给小车增加砝码来修改小车的质量M，失落失落小车的加速率a与质量M的数据，画出a图线后，觉察：当较大年夜时，图线发生迂回。因而，该同学其后又对实验方案停顿了进一步地修正，避免了图线的最后发生迂回的现象。那么，该同学的修正方案可以是A改画a与的关系图线B改画a与的关系图线C改画a与的关系图线D改画a与的关系图线【答案】匀速直线远小于0.343A